Question Number 194563 by pete last updated on 10/Jul/23
$$\mathrm{A}\:\mathrm{mass}\:\mathrm{of}\:\mathrm{12kg}\:\mathrm{rests}\:\mathrm{on}\:\mathrm{a}\:\mathrm{smooth}\:\mathrm{inclined} \\ $$$$\mathrm{plane}\:\mathrm{which}\:\mathrm{is}\:\mathrm{6m}\:\mathrm{long}\:\mathrm{and}\:\mathrm{1m}\:\mathrm{high}. \\ $$$$\mathrm{The}\:\mathrm{mass}\:\mathrm{is}\:\mathrm{connected}\:\mathrm{by}\:\mathrm{a}\:\mathrm{light}\:\mathrm{inextensible} \\ $$$$\mathrm{string}\:\mathrm{which}\:\mathrm{passes}\:\mathrm{over}\:\mathrm{a}\:\mathrm{smooth}\:\mathrm{pulley} \\ $$$$\mathrm{fixed}\:\mathrm{at}\:\mathrm{the}\:\mathrm{top}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{plane}\:\mathrm{to}\:\mathrm{a}\:\mathrm{mass}\:\mathrm{of} \\ $$$$\mathrm{4kg}\:\mathrm{which}\:\mathrm{is}\:\mathrm{hanging}\:\mathrm{freely}.\:\mathrm{With}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{string}\:\mathrm{taut},\:\mathrm{the}\:\mathrm{system}\:\mathrm{is}\:\mathrm{released}\:\mathrm{from}\:\mathrm{rest}. \\ $$$$\mathrm{Using}\:\mathrm{Polya}\:\mathrm{problem}\:\mathrm{solving}\:\mathrm{approach} \\ $$$$\mathrm{find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{following}: \\ $$$$\mathrm{a}.\:\mathrm{acceleration}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{system} \\ $$$$\mathrm{b}\:\mathrm{i}.\:\mathrm{velocity}\:\mathrm{with}\:\mathrm{which}\:\mathrm{the}\:\mathrm{4kg}\:\mathrm{mass}\:\mathrm{hits} \\ $$$$\mathrm{the}\:\mathrm{ground}. \\ $$$$\mathrm{b}\:\mathrm{ii}.\:\mathrm{time}\:\mathrm{the}\:\mathrm{4kg}\:\mathrm{mass}\:\mathrm{takes}\:\mathrm{to}\:\mathrm{hit}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ground} \\ $$